组合脱水钢架在碾压混凝土施工中的应用.pdf

第 9期 2 0 1 2年 9月 广东水 利水 电 GUANGD0NG W ATER RES OURCES AND HYDROPOW ER Nl 1 9 S e p 2 01 2 组合脱水钢架在碾压混凝土施工中的应用 郭少斌 ，卢 宾，汤 敏 ( 广 东省水利水电第三工程局 ，广东 东莞5 2 3 7 1 0 ) 摘要 ：国内碾压混凝土筑坝工程的入仓车辆基本采用碎石路面进行脱水 ，存在脱水效果 差、轮 胎二 次污染 、碎 石损耗 大、施工干扰大 以及车辆行驶安全隐患大等 问题 ，针对以上问题 ，该文介 绍 了一种新 型的轮 胎脱水装 置 组合 脱水钢 架，该装置在台山核电淡水水源工程碾压混凝土施工中取得了良好的效果，有效克服了传统碎石脱水路面的种种不足。 关键词 ：轮胎脱水 ；组合铜架 ；碾压混凝土 中图分类号 ：T V 5 4 4 9 2 1 文献标识 码 ：B 文章编号 ：1 0 0 8一O l 1 2 ( 2 0 1 2) 0 9 0 0 7 3 0 2 1概 况 台山核电淡水水源工程位于广东省 台山市赤溪镇 曹冲河下游 ，是台山核电厂的配套工程 ，主要任务为 台山核 电厂提供淡水 ，年供核电淡水量 9 0 0万 i n 。工 程属 I 等大( 1 ) 型工程 ，主要建筑物级别为 1级 ，次 要建筑物级别为 3级 ，主要建筑物包括新松水库碾压 混凝土重力坝 、输水管线和进库道路。大坝最大坝高 为 5 4 m，混凝土总量为 2 0万 m ，根据工程施工 总平 面布置 、碾压混凝土重力坝结构特点 以及现场施 工地 形条件 ，大坝碾压混凝土全部采用与土石坝类似的 自 卸汽车方式入仓 ，该人仓方式利用坝基开挖 的施工道 路稍作修整作为人仓道路 ，具有简单快速 、机动灵活、 施工效率高等优点 ，同时混凝 土转运次数少 ，减少混 凝土分离 ，对混凝土质量有利。 2 碎石脱水路面的缺点 自卸汽车人仓是效率最高的碾压混凝土人仓方式 ， 它反映 了碾压混凝土最大优势快速 ，但要面临车 辆冲洗和脱水等施工 问题。按 照 水工碾压混凝 土施 工规范( D E T 5 1 1 22 0 0 9) 7 3 2相关 条文 的要求 ， “ 采用 自卸汽车运输混凝土时 ，车辆行走 的道路 应平 整 ；自卸汽车人仓前应将轮胎清洗干净 ，防止将泥土、 水 、杂物带入仓 内”，以保证碾 压混凝土层 间结合 效 果和施工质量。 传统的脱水方法是在洗车 台和人仓 口之间布置一 段长度约 3 0 m的碎石脱水路 面，使 刚冲洗的 自卸汽车 在行驶时将水份甩落。在该工程的前期施工阶段 采用 该方法进行车辆脱水 ，现场使 用效果并不理想 ，其缺 点有以下几点 ： 1 )碎石 太薄则脱 水效果不佳 ，水 分容易带人仓 内 ，影响混凝土质量 ；铺设太厚则碎石消耗量大 ，不 经济 ，同时经重载汽车多次碾压后的路面出现坑洼 容 易陷车，不利于行车安全 。此外碎石路面的经常性维 护又会造成暂时性停仓 ，严重 降低碾压混凝土入仓效 率 ，甚至影响层问结合质量。 2 )由于 自卸汽车在运输混凝土过程 中，特别是在 运输砂浆和 常态混凝 土时 ，其拌 和物具 有稠度 坍 落 度 ，车辆在行驶过程 中部分拌 和物难免或 多或少地掉 落在脱水路面上 ，造成重复污染 ，而且清理闲难 。一 般在浇筑仓施工前期碎石脱水路面还能基本保持干净 ， 但在浇筑 中后期经重复脱水后 ，原本干燥 的碎石路就 变成 “ 泥浆路”，脱水效果不但大大降低 ，而且还会对 轮胎造成二次污染 ，把硬化 的混凝土渣 、泥土和水分 等带入仓内 ，严重影响混凝土质量。 3 )限于该工程特殊情况 ，混凝土用碎石基本全部 依靠外购，但面临进场 困难 、材料涨价等诸多 问题 ， 碎石供应极为紧张 ，容不得丝毫浪费。而经保守计算 ， 碎石脱水路面共需 碎石约 3 6 0 0 m ，使 用过的碎石 由 于受污染只能用于施工道路修筑 ，不能再用于生产混 凝土，因此碎石损耗量非常巨大 ，对于原本供应就非 常紧张的碎石资源尤为不利 ，直接影响大坝混凝土的 生产 。 3 脱水方案比选 针对碎石脱水路面的以上问题 ，课题 小组成员提 出以下 3种解决方案 ( 见表 1 ) ，并分别进行了分析 ： 收稿 日期 ：2 0 1 2 0 71 1 作者 简介 ：郭少斌 ( 1 9 8 3一) ，男 ，本科 ，工程师 ，从事水利工程现场施工管理工作 。 73 2 0 1 2年 9月 第 9期 郭少斌 ，等 ：组合脱水钢 架在碾压 混凝 土施 工中的应 用 N o 9 S e p 2 0 1 2 表 1 入仓车辆轮胎脱水方案比选 序号方案名称 方案简况 分析结论 在碎 石上再 铺设一 1 碎石 土1 层土 工布 ，利 用土 布脱 水方案丁 布和碎石 联合脱 水 z 方 土T布容易撕 破 、损耗大 ；脱 水效果改善不 大；碎 石虽然 可 以回收但 回收 数量不多 、质 量 也不 好 ；行 车安 全 没有 改善 ； 需投入 2 0万元 一 次 投入 大 ，脱 水 效果 一般 ， 不消耗碎石 ，钢板 易变形易 打 滑 、行车安全性提 高不大 ；需 投入 1 5万元 ，但钢材可回收 采用 T = 字钢 和螺纹一次投入大 ，脱水 效果佳 ，不 组合 钢架 脱 钢制 作成钢 架 ，经消耗 碎石 ，刚度 大 不易 变形 、 j 水方案 多节 拼装组 合后进行车安全性 高；需 投入 5 4万 行脱水 元 ，但钢材可 回收 通过对 以上 3种方案的分析和 比较 ：钢架脱水方 案的脱水效果佳 ，不消耗碎石 ；整体刚度大不易变形， 行车安全性高 ；虽然一次性投 入大 ，但 由于其可 以重 复使用 ，使用完后 可回收处理 ，因此每次 的分摊费用 很少 。经技术和经济分析 ，终最确定采用组合钢架脱 水方案。 4组合脱水钢架的组成和特点 4 1 组合脱水钢架的组成 组合脱水钢架 的设想是受 车辆 洗车 台启发 而来 ， 参考钢制洗车台的做法 ，综合考虑人仓道路布置 、自 身结构稳定性 、施工简便 、施工安全等因素，最终形 成了以型钢为骨架 、以螺纹钢为行驶面的可 以多节拼 装组合 的脱水钢架。经过现场使用验证 ，由 6节钢架 组合拼装成 的长 1 5 m的脱水路面，其脱水效果 已经达 到设计和规范要求。单节脱水钢架宽 4 O m、长 2 5 m， 每节横向方 向采用 2条长 4 O m 的 I 1 8工字钢作 主骨 架 ，纵向方 向在两侧各设 4条间距为0 5 m的 1 1 8工字 钢作次骨架 ，纵横向骨架通过满焊形成整体骨架结构 ， 然后沿横 向方 向焊接 q b 2 8 8 0双面螺纹钢作车辆行驶 面 ，钢筋与工字钢上 、下腿接触部位均满焊 以确保二 者连接牢 固。组合脱水钢架结构布置见图 1 所示。 图 1 组合脱水钢架结构布置示意( 单位 ：IT I ) 4 2 组合脱水钢架 的特点 1 )型钢骨架和双面螺蚊行驶面共同构成 的镂空空 间能够及时排除水分和容纳积渣 ，是脱水钢架具有 良 好脱水性能的关键 ，从而实现车辆有效脱水 ，同时容 易清洗并保持清净 。 2 )型钢骨架和双面螺蚊行驶面共同组成整体结构 是脱水钢架实现安全可靠 、重复使用 、使用寿命长 以 及施lT安全的根本。面层和底层的螺纹钢行驶 面主要 用于直接承受车辆荷载和将荷载平均传递至人仓道路 ， 工字钢骨架主要起到支承和整体作用 ，受力条件好 ， - 7 4 - 其整体结构有利于荷载的传递 ，不易发生变形和破坏 ， 对入仓道路适应性强 ，不会 出现陷车现象 ，同时钢筋 上的螺纹更是增加行驶 面和车辆轮胎之 间的摩擦 ，使 得车辆平稳通行 ，确保碾压混凝 土连续浇筑 ，施工安 全性和人仓效率大大提高。 3 )单节钢架重量小，约 1 4 t ，可以直接用自卸汽车和 挖掘机运输和铺设，转运非常灵活，多节拼装组合的特点 使脱水钢架的铺设和拆运变得简便 ，不影响碾压混凝土备 仓，施工干扰小，适应了碾压混凝士陕速施工的特点。 ( 下转 第 8 3页) 2 0 1 2年 9月第 9期 广东水 利水 电 图 3静态 小电流试 验 常运行工作不应仅停 留在主设备安全维护上 ，平时也 参考文献： 应加强辅助设施和运行环境 的管理维护 ，防止类似问 1 孟凡超，吴龙发电机励磁技术问答及事故分析 M 题发生 ，避免影响设备安全运行 。 北京：中国电力出版社一0 0 8 。 ( 本文责任编辑马克俊 ) ( 上接 第 7 4页) 4 )虽然一次性投入较大 ，但可重复使用 ，维护简 单 ，并且可 回收，有较好的经济效益 。 5 铺设施工工艺流程和施工效果 5 1 组合脱水钢架铺设施工工艺流程 其施工工艺流程为 ：入仓道路修整一装车 、运输 卸载一铺设一钢架清洗与验收 日常维护。 1 )每个浇筑仓浇筑前进行人仓道路的布置 ，根据 浇筑仓的位置和高程确定入仓道路 的走向和填筑 的高 程 ，纵 向坡度不得超过 1 0 ；铺设钢架 的路段尽量保 持平顺 ，纵 向坡度控制 在 5 以内。人仓 道路采用开 挖的土石渣料 进行填筑 ，B W2 0 3 A D振动碾碾压后 人 工进行表面平整 ，以保证车辆行驶安全。 2 )钢架在钢筋加工厂 内加工完毕后采用 1 6 t 吊机 将钢架装车和卸载 ，2 0 t 自卸汽车运输 。现场铺设采用 P C 2 0 0挖掘机分节铺设 ，每节钢架之间连接平顺 ，错 台控制在 1 c m以 内，直线段 的钢架 间隙不超 过 3 c m， 弯曲段局部间隙较大 的部位采用 干净碎石填充 ，确保 钢架之间平稳过渡。 3 )铺设完成后采用干净水清洗钢架面层行驶 面， 确保表面无混凝土渣和泥块。开仓前将脱水钢架连同 浇筑仓一起向监理 申请验收合格后投入使用 。 4 )脱水钢架在使用过程 中和使用后及时用压力水 枪冲洗干净 ，并安排专人定期进行维护 ，如对弯曲钢 筋进行调直以及松动脱落部位的补焊等。 5 2 施工效果 在台山核电淡水水源工程中共制作 了 7节脱水钢 架 ，一般浇筑仓铺设 6节共 1 5 m长 ，剩下 1节 留作备 用。在 2 0 1 0年 9月 一2 0 1 1年 9月 的 1 a时 间里经多次 重复使用 ，经过多达 8万车次 的通行 ，顺利完成大坝 2 0万 i n 混凝土运输车辆脱水任务 ，脱水钢架仍 基本 完好 。根据现场实施情况 ，组合脱水钢架体现了极大 的优越性 ，脱水效果较传统碎石脱水路 面大大提高 ， 经冲洗后的车辆在经过 1 5 m长的组合脱水钢架后不再 滴水 ，而且轮胎保持干净 ，不会对碾压混凝土层 面造 成污染 ；同时车辆安全、平稳 、快速地从入仓道路驶 进仓面 ，保证混凝土人仓的顺 畅，施工效率和安全性 大大提高 ，施工过程 中未发生任何安全事故 。大坝混 凝土经钻孔取芯对芯样进行检查 ，根本找不出每 3 0 e ra 的分层线，表明碾压混凝土层 间结合效果 良好 ，同时 坑压强度、容重 、抗渗性能经检测均满足设计 和规范 要求 。 6结语 经过工程实践 的效果 证明，组合脱水钢架有效地 克服了碎石脱水路面 的各种缺点和不足 ，是碾压混凝 土运输车辆脱水方式 的创新 ，充分地发挥碾压混凝土 快速施工的特点 ，值得 大力推广和应用。 目前 ，该装 置以“ 一种在碾压混凝土施工中应用的脱水平 台” 向国 家 知 识 产 权 局 申 请 实 用 新 型 专 利 (申 请 号 2 0 1 2 2 0 1 3 3 1 2 9 6 ) 并已受理。 参考文献 ： 1 D L T 5 1 1 22 0 0 9水工碾压混凝土施工规范 S 北京： 中国电力 出版社 ，2 0 0 9 2 中水珠江规划勘测设计有限公司台山核电厂淡水水源 工程大坝碾压混凝土施工技术要求 R 广州：中水珠江 规划勘测设计有限公司 ，2 0 0 9 3 建筑施工手册 ( 第 四版) M 北京：中国建筑工业出版 社 ，2 0 0 3 ( 本文责任编辑王瑞兰) 8 3 A B c